2-1-1 重新认识直流马达的旋转原理
上小学时，也有学生以磁极可“相吸和排斥”来理解直流马达的旋转原理。在中学、高中，使用BLI法则和弗莱明的左手法则（后面介绍）学习过马达的旋转原理。弗莱明法则比“磁铁的N极和S极……”这样的说明更形象，还可以计算发生的力，看起来好像更高级。
不过，请稍候。
直流马达拆解后会发现电线（线圈）缠绕在铁芯上。有铁的话，磁通会集中到铁的部分，因此，线圈部（电线）上几乎没有磁通（参考后面的图2.18）。这样的话，就无法应用“在置于磁场中的电线上……”这样的说法，也不能利用弗莱明法则来说明直流马达的旋转原理。
虽然这么说，但物理及电气工程教科书也不会有错，该如何思考呢？为了掌握技术，不应只在头脑中去理解，通过亲身体验进行具体理解是非常重要的。
因此，下面我们将以身边的材料入手，深入了解马达的旋转原理及转速。
亲身体验
如果你身边正好有一个马达，就请转动模型马达亲身体验一下。
- ①在马达上安装1.5V的干电池进行空转。
马达开始旋转，会发出轻微的声响。这称为无负载运行。 - ②将电池反接，则马达会反转。
- ③轻轻抓住马达轴施加负载，则扭矩会传递到指尖。
马达的声音会发生变化，转速好像变慢。 - ④稍微握得再紧一点，则扭矩变大，速度进一步降低。
- ⑤再用力，则马达会停止转动。
这样，马达会嗡嗡叫。
下面使用2节电池，试着进行相同实验。
- ⑥马达的旋转声音会比之前更大，转速更快。
- ⑦使用比1节电池测试时更大的力，马达仍旋转。
很难阻止马达转动。
通过以上实验，可以了解到以下信息。
- ●使用2节电池后，扭矩会增大
- ●使用2节电池后，转速会加快
- ●相同电源时，负载（这里指施加的力）增大，则转速会下降
实验虽然只是非常简单的体验，但对于理解直流马达的工作原理和特性是非常重要的。
那么，扭矩增大，转速上升是因为电池电压的影响，还是电流的影响呢？或者说，扭矩与转速之间存在着什么样的关系。
让我们从该体验着手来思考直流马达。
直流马达的结构
图 2.1列出了绘图机及复印机等使用的直流马达的构造和各部位名称。
这种马达与模型马达相比，线圈数多，使用了碳刷及滚动轴承等，各种机构非常精密，但基本结构与旋转原理是一样的。
